DE832595C - Vorrichtung zur Regenerierung von Ablaugen auf dialytischem Wege - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Regenerierung von Ablaugen auf dialytischem Wege Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Regenerierung von Ablaugen auf dialytischem Wege bei der das Regellerat und ein Regenerationsmittel. z 13. Wasser, durch Membranen voneinander getrellnt im Gegenstrom zueinander fließen.
• Solche Vorrichtunhgen werden insbesondere zur Gewinnung won reinen Ätzuatronlösungen aus Natronablaugen, dic kolloidale Stoffe enthalten, verwendet. Die physikalische Grundlage hei dieser Wiedergewinnung bildet die Osmose. Eingehende Beobachtungen haben ergeben, daß dabei die fol gendcn Gesichtspunkte von entscheidender Bedeutung sind : 1. Im oberen Teil der Behandlungskammern (regeneratkammern und Könzentratkammern findet. bedingt durch die nur sehr schwaehen Konzentrationen, mit der sich hier die Flüssigkeiten einander gegenüberstchen. nur eine verhältnismäßig träge osmotische Diffusion statt; 2. die im oberen Teil der Behandlungskammern stehenden Flüssigkeiten wirken auf Membranen (Baumwolle und Pergament) in besonders hohem Maße zerstörend; 3. die mittleren Räume der Behandlungskammern bilden das günstigstc Diffusionsfeld, weil sich hier Konzentrationen gegenüberstehen, die auf der diffundierenden Seite doppelt so hoch sind wie auf der Regeneratseite: 4. im unteren Teil der Behandlungskammern findet nur eine träge Diffusion statt. weil die sich gegenüberstehenden Flüssigkeiten durch höhere spezifische Gewichte in stärkerem Maße viskos sind; 5. eine rasche osmotische Diffusion tritt nur dann ein, wenn sich die gegenüberstehenden Flüssigkeiten nicht merklich bewegen, weil jede Bewegung das Wegspülen der diftundierenden Moleküle von den Membranflächen zur Folge hat.
• Die bisher bekannten Dialyseapparate berücksichtigen die obigen Erkenntnisse gar nicht oder in nur unzureichendem Maße. Bei mehreren bekannten Apparaten stehen die quadratisch ausgebildeten Behandlungskammern auf einer Quadratseite so daß die Breite der Kammern voll Iiach unten gleichbleibend ist. Da aber das obere und untere Drittel der Behandlungskammern für den dialytischen Vorgang nur eine ganz untergeordnete Rolle spielen. ist dadurch die Behandlungsfläche nur unzureichend ausgenutzt.
• Nach der Erfindung ist eine entscheidende Verbesserung dadurch erzielt. daß die Breite der aufrecht stehenden gegenstromkammern für das Regenerat und das Reg3enerationsmittel, z. B. Nasser, nach oben und nach unten hin abnimmt. Zweckmäßig laufen dabei die Behandlungskammern nach oben und unten hin spitz zu. Dadurch ist der otitere und obere Teil der Behandlumgskammern so klein gehalten, daß sich darin nur geringe Mengen Flüssigkeiten mit zu niedrigen oder zu hoheit Kottzentrationen befinden. Flüssigkeiten mit trägern osmotischen Gefälle sind auf engsten Raum konzentriert. Der bei weitem größte Teil dei- Behandlungsräume. etwa 85 ob, verbleibt für die Flüssigkeiten mit hoher Diffusionsgeschwindigkeit. Es findet da her eine bedeutend lebhaftere und umfassendere Diffusion statt, was zu einer bedeutsamen Erbtihung der spezifischen Leistungsfähigkeit führt. D durch die spitze, trichterförmige Gestalt der Behandluagskammern ist auch das Abziehen der sich unten sammelnden, spezifisch schweren Rückstände mögich. so daß einer Verschlammung der Membranen vorgebeugt werden kann. Im gleichen Sinne ermöglicht die spitze obere und untere Form eine Gewähr dafür. daß itur die spezifisch leichtesten Ablaugen zum Überlauf und die hochkonzentrierten Laugen zum Ablauf gelangen. Praktisch ist dadurch eine restlose Regenerierung möglich.
• Bei einer besonders praktischen Ausführungs form der Erfindung wird die all sich bekannte quadratische Form der Behandlungskammern beibahalten. jedoch dadurch im Sinne der Erfindung ausgewertet. daß die Kammern atif eine ihrer Spitzen gestellt werden. Diese Ausführungsform hat deii besonderen Vorteil, daß einerseits die mit tier Erfindung erreichte hohe Leistungsfähigkeit gewährleistet ist, andererseits die bewährten konstruktiven Grundsätze der bekannten Filterrahmen sind.
• L'm die Leistungsfähigkeit des Apparates im Sinne der Erfindung weiter zu erhöhen, sind bei einem weiteren Merkmal der Erfindung die beibehalten mit einem kammerrahmen Gitterwerk iusgefullt. dessen Knotenpunkte als Anlegestützeit für die zwischen den Kammerrahmen eingesetzten Membranen dienen. Dadurch wird erreicht, daß die verhältnismäßig empfindlichen Membraiit.it iii beliebigen Abständen, z. B. alle rocm im Quadrat, abgestützt werden so daß das Eigengewicht der Membraiieii mit seinem natürlichen Zug na@h unten an beliebig vielen Punkten abgefangen wird. Die durch die Membranen diffundierenden Molekülc bilden infolge der Unterteilung der Kammern durch das Gittertverk örtlich begrenzte, konzentrierte Flüssgkeitsströme, Schlieren. Die spezifisch imnlt-t schwerer werdenden Schlieren in deit unteren trichterförmigen Raum der Kammern beschleunigen die Abscheidung der konzentrierten Flussigkeit. I). « durch ist es möglich. Laugen mit hö@hster konzentration abzuzapfen.
• In der Zeichnung sind einc Ausfuhrungsform sowie eine Abwandlungsform als Beispeiele der Erfindung dargestellt.
• Fig. 1 stellt die Ausührungsform als Dialyse apparates in schaubildlicher Form dar Fig. 2 ist in größerem Maßstabe die Ruckansicht auf das Kopfstück des Apparates Fig. 3 zeigt eiiien Kammerrahmen; Fig. 4 vernaschaulicht einen benachbarten Kammerrahmen Fig. 5 ist eilt Schnitt nach dir Linie A-B iii Fig. 3.
• Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht auf die 1 Darstellung nach Fig. 5, Fig. 7 ist die schematische Wiedergabe einer Abwandlungsform des Kammerrahmens.
• Der als Beispiel dargestellte Dialyseapparat @at nach der Erfindung besteht aus einem hydraulischen Preßwerk 1 Gleitholmen 2 und einem Kopfstück 3. an dessen Rückseite die Meß und dosiereinri@btungen vorgesehen sind. Zwischen dem hydrau lischen Preßwerk 1 und dem Kopfstück 3 sind kammerrahmen4,4' sowie Membranen5 5 eingeordnet.
• Die Membranen 5 werden zwischen den Kammer rahmen 4, 4' festgehalten. l)ie Kammerrahmen 4, 4, 4 ruhen auf den Gleigholmen 2, auf denen sie auch verschiebbar sind. Zwischen den Kammerrahmen 4, 1 und den Membranen sind Kammern 6. 7 gebildet.
• Die Kammern 6. 7 wechseln sich ab. Die Kammern nehmen das Regenerat auf. während in den Kanimern 7 NVasser fließt. das als Regencrationsmittel dient. Die Kammerrahmen 4. 4. 4' 5ii'vie die Membranen 5 sind quadratisch ausgebildet. Im Apparat stehen sie auf einer ihrer Spitzen. so daß die oberen Teile 8 wind die unteren Teile 9 der Kammern 6 und 7 gegenüber den mittleren TEilen 10 der Kammern verhältnismäßig klein sind. Dii- Teile 10 der Kammern bildcii deit Abbauraum. wahrend die Teile 8 und 9 der Kammern als Trägheitsraum bezeichnet werden können. Beim vorliegenden Ausführungs beispiel nimmt der Abbauraum einer jeden Kam mer 6.7 82% und der Trägheitsraum 18% des gesamten Kammerraumes in Anspruch.
• An der oberen Seite des apparates sind zwei Sammelrohre 11, 12 angeordnet. ebenso verlaufen an der Unterseite des apparates zwei Sammelrohre 13, 14. 14. Alle Sammelrohre 11 bis 14 stehen iii be kannter Weise durch Schauglaser ii mit den Kammern 6 bzw. 7 in Verbindung. Das Sammelrohr 12 ist an 3einen Wasserverteiler 16 angeschlossen. Von hieraus erfolgt der Frischwasserzulauf in die Kammern 7 Das zu behandelnde Regenerat, auch Preßlauge genannt, wird durch die Sammelleitung 14 von unten her den Kozentratkammern 6 zugeführt. Die beider, Flüssigkeiten ile bewegen ii sich stirn im Gegenstrom das N'asser von oben itach unten und das Regenerat von unten nach ober. Die Reinlauge. also das gewonnene Produkt. fließt unten aus dell Konzentratkammern 7 in die Sammelleitung 1,.
• Von hier wird die Reinlauge über eine Dosiervorrichtung 1 7 abgenommen. Die Ablauge fließt oben aus den Regeneratkammern 6 in die Sammelleitung 11. von hieraus wird sie über eine Dosiervorrichîullg 1 8 nach außen geführt. Der Zulauf des Re generates erfolgt gleichfalls über eine Dosiervorrichtung 19 ebenso wie auch das Wasser über eine Dosiervorrichtung 20 zufließt. Die Kammerrahmen 4,4' sind mit einem Gitterwerk 2 1 ausgefüllt. das aus einzelnen Stäben 22 und 23 gebildet ist.
• Die Stäbe 22 und 23 sind kreuzweise ineinandergefügt, so daß die Membranen 5 jeweils nur in bestimmten Flächen, die mit 24 bezeichnet sind, in dem Gitterwerk 21 2 1 abgestützt sind. Das gesamte Gewicht jeder einzelnen Membrane wird daher in so viel Teilen aufgefangen, wie Einzelquadrate von dem Gitterwerk gehildet werden.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur Regenerierung von Ablaugen auf dialytischem Wege, bei der das Regenerat und ein Regenerationsmittel, z.B.

   Wasser, durch Membranen voneinander getrennt im Gegenstrom zueinander fließen, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der aufrecht stehellden Gegenstromkammern (6, 7) für das Regenerat und das Regenerationsinittel nach oben und unten hin abnimmt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeneratkammern (6) und die Kammern (7) für das Regenerationsmittel (Konzentratkammern) nach oben und unten hin spitz zulaufen.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Behandlungskammern (Regeneratkammern 6 und Konzentratkammern 7) bildenden, in an sich bekannter Weise quadratisch geformten Kammerrahmen 14, 4') auf eine ihrer Spitzen gestellt si1d.
4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß nur die oberen und unteren Drittel der Behandlungskammern (6. 7) spitz zulaufen.
5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammerrahmen (4, 4') mit einem Gitterwerk (io) ausgefüllt sind. dessen Knotenpunkte (24) als Anlagestützen für die zwischen den Kammerrahmen eingesetzten Membranen (5) dienen.